Time-lagged effects of habitat fragmentation on terrestrial mammals in Madagascar.

ABSTRACT

Biodiversity is severely threatened by habitat destruction. As a consequence of habitat destruction, the remaining habitat becomes more fragmented. This results in time-lagged population extirpations in remaining fragments when these are too small to support populations in the long term. If these time-lagged effects are ignored, the long-term impacts of habitat loss and fragmentation will be underestimated. We quantified the magnitude of time-lagged effects of habitat fragmentation for 157 nonvolant terrestrial mammal species in Madagascar, one of the biodiversity hotspots with the highest rates of habitat loss and fragmentation. We refined species' geographic ranges based on habitat preferences and elevation limits and then estimated which habitat fragments were too small to support a population for at least 100 years given stochastic population fluctuations. We also evaluated whether time-lagged effects would change the threat status of species according to the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) Red List assessment framework. We used allometric relationships to obtain the population parameters required to simulate the population dynamics of each species, and we quantified the consequences of uncertainty in these parameter estimates by repeating the analyses with a range of plausible parameter values. Based on the median outcomes, we found that for 34 species (22% of the 157 species) at least 10% of their current habitat contained unviable populations. Eight species (5%) had a higher threat status when accounting for time-lagged effects. Based on 0.95-quantile values, following a precautionary principle, for 108 species (69%) at least 10% of their habitat contained unviable populations, and 51 species (32%) had a higher threat status. Our results highlight the need to preserve continuous habitat and improve connectivity between habitat fragments. Moreover, our findings may help to identify species for which time-lagged effects are most severe and which may thus benefit the most from conservation actions.

RESUMEN

La biodiversidad se encuentra seriamente amenazada por la destrucción del hábitat. Como consecuencia de esta destrucción, el hábitat remanente se vuelve más fragmentado. Esto resulta en extirpaciones poblacionales retardadas dentro de los fragmentos restantes cuando éstos son muy pequeños para mantener a las poblaciones a largo plazo. Si se ignoran estos efectos retardados, se subestimarán los impactos a largo plazo de la pérdida del hábitat y la fragmentación. Cuantificamos la magnitud de los efectos retardados de la fragmentación del hábitat para 157 especies de mamíferos terrestres no voladores en Madagascar, uno de los puntos calientes de biodiversidad con las tasas más elevadas de pérdida del hábitat y fragmentación. Depuramos las extensiones geográficas de las especies con base en las preferencias de hábitat y los límites de elevación y después estimamos cuáles fragmentos de hábitat eran muy pequeños para mantener una población durante al menos cien años dadas las fluctuaciones estocásticas de las poblaciones. También analizamos si los efectos retardados cambiarían el estado de amenaza de la especie de acuerdo con el programa de evaluación de la Lista Roja de la UICN. Usamos relaciones alométricas para obtener los parámetros poblacionales requeridos para simular las dinámicas poblacionales de cada especie y cuantificamos las consecuencias de la incertidumbre en estos parámetros estimados mediante análisis repetidos con una gama de valores plausibles de los parámetros. Con base en los resultados promedio, descubrimos que para 34 especies (22% de las 157 especies) al menos el 10% de su hábitat actual tiene poblaciones inviables. Ocho especies (5%) cambiaron a un estado más elevado de amenaza cuando se consideraron los efectos retardados. Con base en los valores del centil 0.95, adherido a un principio precautorio, para 108 especies (32%) al menos el 10% de su hábitat tiene poblaciones inviables y 51 especies (32%) cambiaron negativamente su estado de amenaza. Nuestros resultados resaltan la necesidad de conservar la continuidad de los hábitats y mejorar la conectividad entre los fragmentos. Además, nuestros hallazgos pueden ayudar a identificar especies para las cuales los efectos retardados son más serios y que podrían beneficiarse más con las acciones de conservación.